Se você passou algum tempo na internet, provavelmente ouviu o termo "Endereço IP". Um endereço IP, ou endereço de Protocolo da Internet, é um identificador único para cada dispositivo conectado à internet. Ajuda os dispositivos a se localizarem e se comunicarem entre si, assim como um endereço residencial ajuda você a encontrar uma casa específica.
O tipo mais comum de endereço IP é IPv4, criado nos anos 1980. Foi o padrão por décadas, mas conforme mais pessoas e dispositivos se conectam à internet, estamos ficando sem endereços IPv4 disponíveis.
Para resolver essa escassez, uma nova versão chamada IPv6 foi desenvolvida. IPv6 foi projetado para substituir IPv4 e oferece um pool muito maior de endereços. Neste artigo, exploraremos as características de IPv4, compararemos com IPv6, discutiremos as vantagens de IPv6 e entenderemos por que a transição de IPv4 para IPv6 está levando tempo.
O Que É IPv4 e Quais São Seus Problemas?
Como mencionei antes, Internet Protocol Version 4, ou IPv4, é o tipo de endereço IP mais usado. Esta versão do protocolo usa um esquema de endereçamento de 32 bits que permite aproximadamente 4,29 bilhões de endereços IP únicos.
Isso ocorre porque cada bit do endereço de 32 bits pode ter dois valores possíveis: 0 ou 1, o que significa que existem 2^32 endereços únicos possíveis, ou o número mencionado acima, 4,29 bilhões.
No entanto, comparando isso com o número de usuários da Internet desde sua criação nos anos 1980, fica fácil entender por que estamos ficando sem endereços IPv4 únicos. Além disso, alguns desses endereços são reservados para fins específicos, como redes privadas (10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 e 192.168.0.0/16), endereços multicast e outros casos de uso especial, reduzindo ainda mais os endereços únicos disponíveis.
Além disso, em IPv4, a fragmentação de pacotes (divisão de pacotes de dados em pacotes menores que se ajustam ao caminho da rede) é tratada pelos roteadores, aumentando a carga na rede e potencialmente diminuindo a velocidade da transmissão de dados e, consequentemente, a velocidade da rede.
Por fim, IPv4 requer broadcast, o que significa que os dados são enviados a todos os dispositivos em uma rede, independentemente de esses dispositivos precisarem ou não desses dados, o que congestiona ainda mais as redes e causa ineficiências.
O que é IPv6?
Agora que você está totalmente informado sobre IPv4, o que é IPv6? Embora IPv6 tenha sido desenvolvido logo após IPv4 em 1998, como IPv4 ainda era suficiente para cobrir nossas necessidades de IP, houve muito tempo para trabalhar e desenvolver IPv6 até que fosse finalmente lançado em 2012. Em 2017, IPv6 se tornou o padrão da internet e, lentamente, ao longo dos anos, está sendo integrado à rede geral.
Dito isso, IPv6 ainda não se tornou mainstream, mas discutiremos por que está demorando tanto mais tarde. Voltando ao tema principal: O que é IPv6? Como você pode ter adivinhado, IPv6 significa Internet Protocol Version 6. O objetivo principal por trás da criação de IPv6 foi resolver o esgotamento de endereços IPv4 únicos.
Para isso, IPv6 usa um endereço de 128 bits, o que significa que, similar a IPv4, existem duas variáveis para cada bit nesse endereço, e como tem 128 bits de comprimento, isso resulta em 2^128 ou 340 undecilhões (34 seguido de 37 zeros) de endereços únicos.
Para colocar esse número ridículo em perspectiva, se você gerasse 1 bilhão de endereços IPv6 por segundo, levaria mais de 10 trilhões de anos para esgotar o espaço de endereçamento - mais de 700 vezes a idade atual do universo (13,8 bilhões de anos).
É seguro dizer que não ficaremos sem esse tipo de endereço IP uma vez que IPv6 tenha sido implementado. Além de futuro-prova nossas necessidades para a Internet das Coisas (IoT), como dispositivos móveis e eletrodomésticos inteligentes, que precisam de um endereço IP, IPv6 também vem com muitos outros benefícios.
IPv4 versus IPv6
Com perguntas como "O que é IPv4?" e "O que é IPv6?" respondidas, vamos discutir IPv4 vs. IPv6 e a diferença entre IPv4 e IPv6.
IPv4 e IPv6 são versões essenciais do Internet Protocol que servem para identificar dispositivos em redes, e ambos usam Roteamento Entre Domínios sem Classe (CIDR) para gerenciamento eficiente de endereços. CIDR melhora o sistema tradicional baseado em classes, permitindo que os administradores de rede aloquem endereços IP com mais flexibilidade, ajustando o comprimento do prefixo para atender às necessidades específicas da rede. Por exemplo, em IPv4, um endereço como 192.168.1.0/24 indica que 24 bits são usados para a rede, deixando 8 bits para endereços de host, permitindo efetivamente 256 endereços únicos. Da mesma forma, em IPv6, um endereço como 2001:db8::/64 designa os primeiros 64 bits para a rede, permitindo um vasto número de endereços potenciais para dispositivos. Ao empregar CIDR, tanto IPv4 quanto IPv6 podem otimizar o uso do espaço de endereçamento, simplificar o roteamento e atender às crescentes demandas da internet, tornando-os vitais para a infraestrutura de rede moderna.
A principal diferença entre IPv4 e IPv6 é que IPv6 oferece um vasto número de endereços IP disponíveis, que era o objetivo principal de seu desenvolvimento. No entanto, esse tipo de endereço IP também resolve todos os problemas de seu predecessor. Primeiro, você pode ter certeza sobre a segurança de IPv6, pois IPsec é integrado como parte essencial do protocolo, permitindo melhor proteção contra ataques cibernéticos, como intermediário ou ataques de packet sniffing.
Quanto à fragmentação de pacotes tratada pelos roteadores ao usar IPv4, em IPv6, a fragmentação é tratada pelo dispositivo de envio, reduzindo a complexidade e o overhead para roteadores e melhorando a eficiência.
IPv6 também é econômico, pois você não precisa mais de servidores DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) para atribuir esse tipo de endereço IP como faria com IPv4. Isso ocorre porque IPv6 suporta SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration), que permite que os dispositivos gerem automaticamente seus endereços IP com base na rede à qual se conectam sem precisar de um servidor DHCP.
Outra diferença entre IPv4 e IPv6 é o broadcast de IPv4, que leva ao congestionamento da rede e ineficiência. IPv6 elimina esse problema através do multicast, enviando dados apenas para dispositivos específicos que precisam deles. Isso torna IPv6 um tipo de endereço IP mais eficiente, especialmente para empresas e negócios com um grande número de dispositivos.
Por último, mas não menos importante, uma vantagem significativa do IPv6 em relação ao IPv4 é que o IPv6 não requer Network Address Translation (NAT). Este recurso foi adicionado aos endereços IPv4 devido à escassez deste tipo de endereço IP, o que permitia que múltiplos dispositivos em uma rede privada compartilhassem um único endereço IPv4 público.
Embora isso fosse necessário para o IPv4, também reduzia a transparência, adicionava complexidade e interferia em aplicações que exigiam conectividade ponta a ponta. No entanto, o enorme número de endereços IP do IPv6 não precisa de NAT, o que significa conexões mais rápidas e confiáveis para jogos online, Voice over IP (VoIP) e videoconferência.
Para uma análise mais profunda do IPv4 e IPv6, incluindo seus formatos de endereçamento, intervalos, classes, máscaras de sub-rede, e outros conceitos relacionados, confira esta referência abrangente: [Link para PDF]
Por Que Não Estamos Usando IPv6 Hoje?
Enquanto as vantagens do IPv6 em relação ao IPv4 são bem evidentes, surge a questão: por que ainda não fizemos a transição para o IPv6? Bem, não é tão simples assim migrar toda a Internet de um tipo de endereço IP para outro; dito isto, existem muitas outras razões, então vamos falar sobre isso!
Custo da Infraestrutura
O problema com qualquer tipo de mudança, especialmente em escala global, são os custos. A transição do IPv4 para o IPv6 não é diferente; praticamente todo tipo de sistema—servidores, roteadores, switches, etc.—foi projetado para suportar IPv4. Embora a maioria dos sistemas mais novos agora suporte IPv6, empresas e provedores de Internet (ISPs) relutam em atualizar sua infraestrutura para suportar totalmente o IPv6 até que seja absolutamente necessário, o que são obrigados a fazer quando as regulamentações eventualmente mudam.
Por exemplo, um dos maiores ISPs dos EUA levou mais de seis anos para integrar totalmente o IPv6 e, embora a Comcast não tenha divulgado números financeiros, relatou grandes reformas em sua infraestrutura.
Compatibilidade e Sistemas Legados
Uma questão-chave que retarda a migração do IPv4 para o IPv6 é que uma parte significativa da infraestrutura de rede mundial foi construída antes da introdução do IPv6 e funciona em sistemas legados. Além da infraestrutura, muitas aplicações e softwares também foram construídos sobre IPv4 e ainda não suportam IPv6, tornando a mudança significativamente mais desfavorável.
Dito isto, desenvolvemos muitas soluções para o atual esgotamento de IP com IPv4 através de alocações dinâmicas de endereços IP, NAT e outros métodos de reciclagem do tipo de endereço IP IPv4. Isto também levou a maioria das empresas e ISPs a adiar a transição para IPv6 pois, de certa forma, ainda funciona.
Devagar, mas com Segurança
Apesar das razões que mencionei antes, estamos adotando gradualmente IPv6 em nossos sistemas; porém, é um pouco lento. Uma das soluções temporárias para os custos de tempo e financeiros da migração para o tipo de endereço IP IPv6 é a abordagem de pilha dupla, onde, atualmente, a maioria das redes e dispositivos funciona em uma abordagem de pilha dupla, o que significa que suportam ambos os tipos de endereços IP IPv4 e IPv6.
Embora isto adicione ligeiramente à complexidade de tudo, é uma forma eficiente de continuar usando IPv4 enquanto também adota gradualmente IPv6. Dito isto, a complexidade e os custos de manter até mesmo ambientes de pilha dupla são viáveis apenas para países mais poderosos e com mais recursos, como os EUA e Japão, que já passaram ou estão se aproximando de 50% de adoção de rede IPv6.
Porém, até mesmo países como Reino Unido e Espanha têm apenas cerca de 30% e 2.5% de adoção de IPv6, respectivamente, sem falar em outros países com menos recursos.
Pensamentos Finais
Eventualmente, toda empresa e ISP terá que fazer a transição para IPv6 à medida que o último dos registros globais de endereços IP, a AFRINIC (registro de IP da África), está ficando sem endereços IPv4 de nível superior. Em breve, até mesmo soluções alternativas como NAT e reciclagem de endereços IP não serão suficientes para acompanhar nossas necessidades de endereços IP.
A partir de 2023, 40% dos usuários globais de Google acessam seus serviços através de IPv6, aumentando constantemente de apenas 10% em 2016. Se você também quer preparar seu negócio para o futuro ou simplesmente quer uma conexão mais rápida e confiável, Cloudzy oferece a melhor oferta de IPv6 VPS mais acessível disponível. Com nosso IPv6 VPS, você também ganha uma sub-rede /64 de graça; isso significa um pool de endereços IP de 18.446.744.073.709.551.616 endereços IPv6 que são unicamente seus!
Se você se preocupa com compatibilidade, pode adicionar IPv4 para deixar seu servidor IPv6 com pilha dupla por apenas um dólar por mês. Você pode consultar Plano VPS IPv6 da Cloudzy confira as tarifas aqui!
Perguntas Frequentes
O que é IPv4 e o que é IPv6?
IPv4 e IPv6 são versões diferentes do Internet Protocol. Um endereço de Internet Protocol ou endereço IP define como um dispositivo conectado à Internet localiza, interage e se comunica com outro dispositivo que também está conectado à Internet. Enquanto IPv4 está ficando sem endereços IP únicos, IPv6 é a versão mais recente do Internet Protocol e oferece endereços IP praticamente ilimitados.
Quais são as vantagens de IPv6 em relação a IPv4?
IPv6 oferece aproximadamente 340 undecilhões (34 com 37 zeros atrás) de endereços únicos, segurança IPv6 integrada com IPsec obrigatório, menor complexidade com SLAAC (Configuração Automática de Endereço Sem Estado) em vez do DHCP do IPv4 (Protocolo de Configuração Dinâmica de Host), e melhor eficiência e latência reduzida com multicast e eliminação de NAT.
IPv4 e IPv6 podem coexistir na mesma rede?
Sim, redes podem ser configuradas de uma forma específica chamada modo de pilha dupla, onde IPv4 e IPv6 funcionam simultaneamente para que seu sistema seja compatível com todas as redes enquanto também ajuda você a fazer a transição gradual para IPv6. Você pode obter seu próprio VPS de pilha dupla por apenas um dólar extra por mês em seu IPv6 VPS da Cloudzy aos melhores preços aqui!
